Тезисы доклада «Интернет-поддержка водоподготовительной отрасти»

Тезисы докладов IV Международной конференции "Водоподготовка и водоочистка 2008", 8 октября 2008 г. Москва, Россия

Д.т.н., профессор МЭИ (ТУ) Очков В.Ф., инж.Чудова Ю.В. (ООО «Триеру»)

 

В Московском энергетическом институте (www.mpei.ru) совместно с ООО «Триеру» (www.trie.ru) разработан специализированный сайт (www.vpu.ru) для информационной и прочей поддержки специалистов, работающих в области водоподготовки для энергетики и коммунального хозяйства. Доступ к сайту свободный, но отдельные компоненты требуют предварительной регистрации.

Сайт содержит следующие разделы.

1. Сетевая версия справочника химика-энергетика с богатым набором интерактивных формул, графиков и таблиц по различным процессам, аппаратам, технологиям, материалам и реагентам, применяемых в химических цехах электростанций. На рис. 1 в качестве примера показан сайт, по которому в интерактивном режиме можно рассчитать рабочую обменную емкость некоторого ионита в зависимости от качества поступаемой в фильтр воды и условий регенерации.

Pic_1_Ep

Рис.1. Сайт по свойствам ионита (http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Dow/DOWEX-MARATHON-C/Fig-8r.xmcd)

2. Сетевые расчетные методики по процессам, аппаратам и технологиям водоподготовки

На описываемом сайте собраны и открыты в Сети различные документы, связанные с расчетами и оптимизацией процесса водоподготовки. На рис. 2 в качестве примера показан сайт, с помощью которого в интерактивном режиме можно рассчитать состав воды после известкования и коагуляции с графическим отображением некоторых расчетных параметров.

Pic_1_Ep

Рис.2. Сайт по расчету известкования/коагуляции (http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Calc_IK_Ravnov_Progr.mcd)

Многие расчеты имеют и экономическую составляющую – выдают, например, себестоимость обработанной воды. Особо следует отметить сетевой расчетный документ, размещенный по адресу http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/New_VPU/Anketa.mcd, по которому ведется технико-экономическая оценка (предпроектирование) реконструкции или нового строительства водоподготовительной установки для тепловой электростанции.

Другой расчет, расположенный по адресу http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Water/water-for-osmos-plant.xmcd называется «Анализ качества питательной воды для обратноосмотических и нанофильтрационных установок». В нем рассчитываются характеристики питательной воды и производится их проверка на соответствие для обработки мембранными методами. Проверяются следующие показатели: индекс плотности осадка SDI, содержание нефтепродуктов, свободного хлора, соединения алюминия, двухвалентного и трехвалентного железа, марганца, температура, общий органический углерод, возможность появления отложений на мембранах. При превышении какого-либо из параметров над предельно допустимыми, предлагаются возможные способы удаления загрязнений как показано на рис. 3.

Pic_3_osmos

Рис.3. Сайт с конструкцией осветлителя (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Turbines/3DModeles/WPE_CH8.htm)

Расчеты выложены в Сети с использованием технологии Mathcad Application Server, имеющей то неоспоримое преимущество, что она опирается на математический пакет Mathcad, хорошо известный многим разработчикам. Кроме того, в среде Mathcad реализованы открытые расчеты, которые можно изучать и модернизировать, что выгодно отличает их от расчетов, предоставляемых различными фирмами через CD-ROM диски.

 3. Набор трехмерных графических моделей водоподготовительного оборудования

Эти модели предоставляются пользователям как на дисках, так и открытыми в Интернете. Так посетитель сайта «Трехмерная модель осветлителя» (рис. 4) имеет возможность через кнопки управления менять ориентацию осветлителя в пространстве и делать другие действия с ним. На сайте также выложены анимационные клипы, иллюстрирующие процессы водоподготовки, протекающие в соответствующем водоподготовительном оборудовании.

Pic_4_Osvetl

Рис. 4. Сайт с конструкцией осветлителя (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Turbines/3DModeles/WPE_CH8.htm)

4. Пакет программ по свойствам воды и водяного пара.

Пакет программ WaterSteamPro (www.wsp.ru) предназначен для вычислений теплофизических свойств воды и водяного пара, а также водных растворов, воздуха и дымовых газов в широком диапазоне исходных данных.

В программе определено более 300 функций для вычислений свойств воды и водяного пара по формулам, предложенным Международной Ассоциацией по Свойствам Воды и Водяного Пара (www.iapws.org). Термодинамические свойства вычисляются по формулам IF-97 для технических расчетов, а остальные свойства – по соответствующим им формуляциям (наборам уравнений). Многие компоненты пакета WaterSteamPro выложены в Интернете и, как отмечено выше, доступны даже через PDA и SmartPhone. Так на рис. 4 показано, как через карманный компьютер ведется расчет параметров воды и водяного пара по заданным значениям давления и температуры. Выведены значения изобарной и изохорной теплоемкости и теплопроводности воды или водяного пара. Остальные параметры можно получить через прокрутку экрана карманного компьютера.

5. Набор типовых тренажеров для персонала установок водоподготовки и инструментов по их созданию.

Опыт совершенствования приемов эксплуатации оборудования химцехов на основе переработанных инструкций и компьютерных тренажеров позволяет разработчикам сценариев и программистам кафедры Технологии воды и топлива (http://twt.mpei.ac.ru) Московского энергетического института (www.mpei.ru) продолжать работы по внедрению в практику эксплуатации комплексных компьютерных тренажеров. Для ускорения и усовершенствования конечного продукта – компьютерных тренажеров для персонала, обслуживающего водоподготовительные установки (ВПУ), предлагается заинтересованному персоналу химцехов детально ознакомиться с конструкцией тренажеров по «Энциклопедии физико-химических технологий в энергетике» или по материалам, выложенным на сайте www.vpu.ru, и представить в электронном виде для использования в окончательном варианте тренажеров, сценарии тренажеров, чертежи технологических схем или узлов, инструкции и режимных карт. На отмеченном сайте персонал химцехов может выбрать шаблоны инструкций. Данные мультимедийные инструкции и тренажеры позволяют эффективно готовить персонал химцехов к надежной, экономичной и безаварийной работе на технологических установках ВПУ, а также к быстрой и грамотной ликвидации аварийных ситуации. Кроме того, мультимедийные инструкции позволяют инженерно-техническому персоналу иметь всегда на компьютере хорошо документированный сборник инструкций и схем, в который при необходимости можно вносить изменения и дополнения, утверждая их у руководства электростанции. Кроме тренажеров по уже действующим установкам водоприготовления разрабатываются тренажеры и обучающие курсы по строящимся или проектируемым установкам.

В настоящее время создаются тренажеры для персонала, готовящегося к обслуживанию новых современных водоподготовительных установок на ТЭЦ-9, 16 и 22 Мосэнерго.

6. Набор типовых тренажеров по водно-химическому режиму энергетических установок

Деятельность персонала ТЭС, в том числе и их химических цехов, характеризуется рядом особенностей: большим потоком информации, ограниченным временем принятия решении при взаимодействии работников различных цехов, повышенной ответственность за результаты деятельности и т.д. Поддержание качественного водно-химического режима (ВХР) и ликвидация нарушений является одним из основных путей снижения повреждаемости основного теплоэнергетического оборудования ТЭС и во многом зависит от уровня квалификации персонала химических цехов. В этой связи необходимо большое внимание уделять текущей подготовке персонала – поддержанию, восстановлению и коррекции навыков и умений, приобретенных в процессе обучения и работы, в том числе по четкому взаимодействию в своей деятельности с персоналом смежных цехов, используя современные технологии и технические средства.

Для реализации этих задач кафедрой Технологии воды и топлива МЭИ при консультации высококвалифицированных специалистов ряда энергетических предприятий были разработаны компьютерные программы-тренажеры. Компьютерные программы-тренажеры моделируют ведение водного режима электростанции и его контроль, типичные неполадки, связанные с ВХР, а также они акцентированы на комплексное действие персонала различных цехов в процессе оперативной ликвидации возникающих нарушений.

7. Комплекс «Книга по водной проблеме + сайт Интернета»

Издательство Московского энергетического института (www.mpei-publishers.ru) возродило практику выпуска качественной научно-технической литературы, включая и литературы по проблеме водопотребления и водоотведения на электрических станциях. При этом книги стали дополняться сайтами в Интернете. В качестве примера можно привести сайт книги «Водоподготовка в энергетике» (www.vpu.ru), вышедшей в 2003 году, охватывающей следующие веб-страницы (разделы):

Сайт, по своей сути стал «родным» для работников, связанных с водоподготовкой и водно-химическим режимом электростанций.

Подобные страницы создаются и для других книг водной тематике, издаваемых в МЭИ:

В Издательстве МЭИ готовится к выпуску новая книга «Прогрессивные технологии водоподготовки для промышленного, коммунального и индивидуального применения», в которой обобщен современный опыт реконструкции водоподготовок России и которая также будет иметь разнообразный материал, открытый в Интернете для интерактивного использования.

ООО «Триеру» принимает заказы на размещение расчетных методик, связанных с водоподготовкой, в Интернете, а также на корпоративных сайтах организаций, связанных с проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией водоподготовительных установок, с созданием обучающих программ и тренажеров для персонала химцехов.

Координаты ООО «Триеру»: 111250, Россия, Москва, Красноказарменная ул., д. 14. Тел./факс (495) 362-71-71, e-mail: OchkovVF@ mpei.ru

Литература (открыта на сайте http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/work1.htm):

  1. Мартынова О.И., Никитин А.В., Очков В.Ф. Водоподготовка: Расчеты на персональном компьютере. М.: Энергоатомиздат, 1990
  2. Очков А.В., Очков В.Ф., Пильщиков А.П., Ткачева Л.Н. Тренажер персонала химцехов ТЭС и АЭС “Известкование и коагуляция воды в осветлителе // Теплоэнергетика. 1997. № 6.
  3. Копылов А.С., Очков В.Ф., Певнева Н.Ю., Рахаев М.А., Федотова В.А. Ситуационный тренажер по ликвидации нарушений водно-химического режима ТЭЦ с турбинами Т-100-130 // Новое в российской электроэнергетике. 2000. № 8.
  4. Очков В.Ф., Пильщиков А.П., Чудова Ю.В. Открытые расчеты в теплоэнергетике на примере водоподготовки // Энергосбережение и водоподготовка. 2002. № 1.
  5. Очков В.Ф., Пильщиков А.П., Солодов А.П., Чудова Ю.В. Анализ изотерм ионного обмена с использованием пакета Mathcad // Теплоэнергетика. 2003. № 7.
  6. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 2003 г.
  7. Очков В.Ф. Открытые расчеты процессов водоподготовки в Интернете // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. № 3.
  8. Кулешов В.Н., Меньшикова В.Л., Морыганова Ю.А., Очков В.Ф., Федосеев Б.С. "Химический анализ в теплоэнергетике. Титриметрический и гравиметрический методы анализа", М.: Изд-во МЭИ, 2004 г.
  9. Очков В.Ф. Теплотехнический справочник в Интернете // Новое в российской электроэнергетике". 2005. № 5.
  10. Очков В.Ф. Новые информационные технологии в энергетике: направления, решения, проблемы // Новое в российской электроэнергетике. 2005. № 11
  11. Очков В.Ф., Пильщиков А.П., Чудова Ю.В. Открытые расчеты по ионитам // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. № 1.
  12. Очков В.Ф. Математические пакеты и сетевой интерактивный теплотехнический справочник: проблемы и решения // Теплоэнергетика. 2006. № 6.
  13. Очков В.Ф., Чудова Ю.В. Новые информационные технологии для водоподготовки. Журнал «Сантехника, отопление, кондиционирование», № 8, 2006 г.
  14. Александров А.А., Очков В.Ф., Орлов К.А., Очков А.В. Теплофизические свойства воды и водяного пара в Интернете // Промышленная энергетика № 2 2007 г.